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Impression 3D : le premier bâtiment sort de terre

En 28h chrono, la start-up valenciennoise Constructions-3D a érigé les murs en béton du pavillon de son futur siège grâce à son imprimante 3D. Un mini-chantier impressionnant, étape décisive du processus de démocratisation de l’impression 3D dans le bâtiment.

Par Alexandre Lenoir

Innovation 3D pour la construction

Une première mondiale. Si l’on tient compte du fait que les expérimentations 3D effectuées jusqu’ici l’ont été à partir de matériaux préfabriqués comme en Chine ou en mousse polyuréthane (comme à Nantes en mars 2018), ce qui s’est passé du 19 au 21 octobre à Bruay-sur-l’Escaut est bien sans équivalent ! Monter un bâtiment sur site et en béton grâce à une imprimante 3D. Au milieu d’un terrain vague, la start-up valenciennoise Constructions-3D a en effet érigé les murs du vestibule d’accueil (70 m2 ) de son futur siège social grâce à l’imprimante qu’elle perfectionne depuis maintenant 3 ans. La machine en question ?

Une grue reconfigurée, en forme d’araignée géante qui file le mortier au centre du bâtiment à construire. Et qui, une fois son ouvrage achevé, se replie pour en ressortir. Pouvoir imprimer sur chantier, c’est ce qui démarque Constructions- 3D de ces concurrents. La start-up XtreeE (soutenue par Vinci et Dassault), deuxième acteur français de l’impression 3D appliquée au bâtiment, réalise elle ses impression en laboratoire avant de les assembler. Ici, seule des températures extrêmes (non comprises entre 5°C et à 35°C) et des rafales de vents supérieures à 80km/h peuvent empêcher l’automate de superposer ses boudins de mortier en extérieur. Quel matériau utilise la bête ? Un mélange sable-ciment-adjuvants, qui sèche en 20 minutes. Assez mou pour être pompé, mais assez solide pour supporter la pression des couches supérieures. Fabriqué dans une unité d’extrusion posée à proximité de la machine, ce mortier est acheminé via un tuyau jusqu’à l’imprimante. Pour éviter que le mélange perde de sa consistance, une pause de 5 minutes est nécessaire toutes les 3 heures pour nettoyer la pompe à mortier. En dehors de cette interruption, la machine peut maçonner sans relâche. Il n’a fallu que 28h à la machine pour ériger quatre murs hauts de 2,5 mètres et large de 5 mètres. Une accélération du temps qui soulève le défi humain et social de l’impression 3D appliquée au bâtiment : quel rôle à l’avenir pour les compagnons ?

 

DES MURS À REMPLIR

Dans l’immédiat, le défi est surtout normatif. Le pavillon d’accueil de Bruay vise aussi à obtenir une appréciation technique d’expérimentation (Atex) de la part du CSTB. En attendant un avis technique, nécessaire pour convaincre les assureurs et démocratiser la technique. Démonstrateur, le pavillon a dû néanmoins se plier à la réglementation de base.

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Maquette du pavillon 3D

A chaque extrémité des murs, une cavité accueille des poteaux en béton armé afin d’être liaisonnée à la dalle via des coupleurs. L’idée serait à terme de se passer au maximum des poteaux et des armatures métalliques. Le long des murs, le vide entre les parois est réservé pour les gaines électriques et les canalisations. Le reste est comblé par du lin local pour l’isolation. La pose des baies vitrées et du toit-terrasse est prévue en début d’année prochaine. « On a imaginé une structure autoportante pour limiter au maximum les ponts thermiques » détaille Sylvain Noizet l’architecte arrageois du projet, qui a dû tenir compte de la taille et des déplacements de la machine pour dessiner le bâtiment. Le pavillon d’accueil n’est que la première étape de l’ensemble destiné à abriter le siège social de l’entreprise. Un bâtiment de 800 m2 inspiré des huttes ogon du Mali, qui s’amuse avec les lignes incurvées que permet l’imprimante 3D. 

 

UN LOGICIEL CLÉ DE VOÛTE

Dernier élément du pack imaginé par Constructions-3D : le logiciel. « Avec la machine et le mortier, on veut fournir une solution complète qui permet au constructeur, d’être totalement autonome après une légère formation » relève Antoine Urquizar, 27 ans, ingénieur génie civil et coassocié de l’entreprise.

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Antoine Urquizar, ingénieur génie civil et coassocié de l’entreprise

Pour se mettre en branle, la machine n’attend que l’export d’un fichier 3D, Autocad ou Revit. Pour vérifier que l’imprimante accomplit les bons gestes, tout chantier commence par un « air-print » : 40 minutes durant lesquelles elle fonctionne à vide, un laser à la place de l’extrudeur de béton. Le pack « imprimante- système de pompage – logiciel » tient dans un container de 20 pieds. Et coûte 500 000 €. Pour l’instant, Constructions-3D, fondée en août 2017, n’a encore vendu aucune de ses machines. Mais elle suscite les convoitises. Plutôt que de débourser 500 000 € pour acquérir l’imprimante, quatre majors ont proposé de mettre dix fois plus sur la table… pour racheter l’entreprise. Et en contrôler la technologie. Refus des associés, jaloux de leur indépendance, qui désormais parient davantage sur les « petits » constructeurs pour vendre leur imprimante. La liste des invités promet d’être longue pour l’inauguration du bâtiment au printemps prochain.

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Le futur siège de Constructions-3D, sera totalement imprimé grâce à sa machine mobile

 

 

 

 

 

 

 

Voici une vidéo de France 3 présentant le concept de Construction 3D.